Sóng đông là nhiễu động sóng trong đới gió đông, có liên quan đến hoạt động của áp cao cận nhiệt Tây Thái Bình Dương. Sóng đông ảnh hưởng đến miền Trung Việt Nam, gây mưa trên khu vực. Phân tích số liệu mưa quan trắc 13 trạm khí tượng và số liệu phân tích lại NCEP/NCAR giai đoạn 2006 - 2014 cho thấy, sóng đông thường hoạt động ở mực 500 - 200mb, mạnh nhất 500 - 700mb, với những sóng có cường độ mạnh có thể xuống đến mực 700mb.
Nghiên cứu ẢNH HƯỞNG CỦA SĨNG ĐƠNG ĐẾN MƯA TRÊN KHU VỰC MIỀN TRUNG Thái Thị Thanh Minh1, Lê Thị Thanh Tâm1, Thái Thị Mai Liên2 Trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Trường Cao đẳng Sư phạm Nghệ An Tóm tắt Sóng đơng nhiễu động sóng đới gió đơng, có liên quan đến hoạt động áp cao cận nhiệt Tây Thái Bình Dương Sóng đơng ảnh hưởng đến miền Trung Việt Nam, gây mưa khu vực Phân tích số liệu mưa quan trắc 13 trạm khí tượng số liệu phân tích lại NCEP/NCAR giai đoạn 2006 - 2014 cho thấy, sóng đơng thường hoạt động mực 500 - 200mb, mạnh 500 - 700mb, với sóng có cường độ mạnh xuống đến mực 700mb Sóng đông thường xuất khoảng 10 - 200N, trục sóng nghiêng phía Đơng, hướng Đơng Bắc - Tây Nam, gió trước trục sóng có hướng Đơng Bắc, sau trục sóng có hướng Đơng Nam, sóng thường có dạng chữ “V” đảo ngược Dạng chữ “V” xuất rõ mực thấp cho mưa lớn dạng xuất mực cao Độ hội tụ trước trục sóng có giá trị đến (10-4 s-1), vùng phân kỳ xuất sau trục sóng với giá trị đến -1 (10-4 s-1) Thời gian kéo dài sóng đơng dao động - ngày đợt sóng đông hoạt động độc lập; - ngày sóng đơng kết hợp với khơng khí lạnh tầng thấp Phân bố lượng mưa ảnh hưởng sóng đông khác khu vực, tháng Bắc Trung Trung Bộ, tháng 9, 10 11 khu vực Trung Nam Trung Bộ Trong đó, khu vực Trung Trung Bộ ln có lượng mưa lớn Lượng mưa trung bình đợt sóng đơng ảnh hưởng độc lập vào khoảng 20mm, trường hợp sóng đơng có cường độ mạnh đạt tới 60mm Song sóng đơng kết hợp với khơng khí lạnh tầng thấp, gây đợt mưa to đến to khu vực Trung Nam Trung Bộ với lượng mưa trung bình đợt dao động 100 - 250mm Từ khóa: GATE (Chương trình nghiên cứu khí tồn cầu); ECMWF (Trung tâm dự báo thời tiết hạn vừa châu Âu); NCEP/NCAR (Trung tâm Quốc gia Dự báo Môi trường/ Trung tâm Quốc gia nghiên cứu Khí quyển) Abstract The influence of easterly waves on rainfall in Central Vietnam Easterly waves are wavelike disturbances in tropical easterly winds, related to the northward movement of western Pacific subtropical high pressure Rainfall of the central Viet Nam is affected by easterly waves The data used for this study are the NCEP/NCAR reanalysis for 2006-2014 and the rainfall data of 13 meteorological stations We consider only the April-November period Most easterly waves often form between 500 mb and 200 mb, the waves tend to be strongest at 300 mb and 200 mb Sometimes, the waves of the strong intensity can extend down to 700 mb Easterly waves tend to form between 10°N and 20°N Waves generally tilt eastwardly The orientation of composite wave’s axis can shift to northeast - southwest Winds are generally from the NE ahead of axis and SE behind the axis Easterly waves havethe 74 Tạp chí Khoa học Tài ngun Mơi trường - Số 18 - năm 2017 Nghiên cứu inverted V shape When the inverted “V” shape occurs clearly in the low-level, it will rain more heavily than the upper level Convergence occurs ahead of the wave axis with the value from to (s-1), while behind the wave axis we see divergence with the value from to -1(s-1) The waves have a duration of 2-4 days or 4-6 days when combined with cold air in the low-level Rainfall affected by easterly waves are varied in different regions of the central Viet Nam; in July and August, it rains in the north and middle of Central Vietnam , from September to November, rainfall occurs in the middle and south of central Viet Nam In particular, it rains the most in the middle of central Viet Nam The average rainfall affected by independent waves is about 20 mm and reaches 60mm with the highest wave’s intensity When combined with cold air in the low-level, easterly wave can cause heavy rain in the middle and south of central Viet Nam with average rainfall from 100 to 250 mm Keywords: GATE (Global Atmospheric Research Program); ECMWF (European Center for Medium Range Weather Forcasts); NCEP/NCAR (National Centers for Environmental Prediction/National Center for Atmospheric Research) Mở đầu sóng đơng khu vực mối liên Nhiễu động vùng nhiệt đới hệ với mưa vùng duyên hải miền xảy tất quy mô thời gian Trung, Việt Nam Do tần suất xuất cao cường độ lớn, nhiễu động ảnh hưởng lớn đến thời tiết/khí hậu, đặc biệt thời tiết/khí hậu cực đoan [17] Nguồn lượng cung cấp chủ yếu cho nhiễu động nhiệt đới khơng khí nóng ẩm Khi có xuất dịng thăng, khơng khí trở nên bất ổn định, lượng ẩn nhiệt ngưng kết lớn giải phóng [13] Sóng đơng nhiễu động đới gió đơng vùng biển nhiệt đới đới gió phát triển mạnh tốc độ lẫn phạm vi hoạt động Ngoài dải hội tụ nhiệt đới, xốy thuận nhiệt đới sóng đông nhiễu động chi phối mạnh lượng mưa vùng duyên hải miền Trung,Việt Nam Lượng mưa ngày sóng đơng gây đạt tới 20 50mm, chí 50mm Tuy nhiên, nghiên cứu sóng đơng khu vực Tây Thái Bình Dương nói chung Việt Nam chưa nhiều Vì vậy, mục tiêu báo tìm quy luật hoạt động Các nghiên cứu nước sóng đơng Dunn (1940) người nhận tầm quan trọng sóng đơng việc hình thành bão nhiệt đới Ơng sóng đẳng áp - dịch chuyển trường áp kết hợp với nhiễu động thời tiết, xuất sóng ngang đồ đẳng áp - nguồn gốc bão nhiệt đới hình thành năm 1935, 1937 1938 [5] Tiếp nối cơng trình Dunn, Reihl H (1945 [14], 1965 [150]) đưa mơ hình sóng đơng, lạnh bề mặt nóng phía trên, sóng có độ nghiêng từ phía đơng lên đến tầng đối lưu Cường độ cực đại sóng mực 700 - 500mb Phía trước trục sóng, khí áp giảm khí áp tăng phía sau trục sóng Carson (1969a [2], 1969b [3]) cho sóng đơng khu vực châu Phi có thời gian hoạt động - ngày độ dài bước sóng khoảng 2100km Frank, N.L (1969) [8] đưa mơ hình mây sóng đơng dạng chữ V đảo ngược phân tích liệu ảnh mây vệ tinh TIROS từ tháng - 10 Tạp chí Khoa học Tài ngun Mơi trường - Số 18 - năm 2017 75 Nghiên cứu năm 1967, phía đơng vùng biển Caribe Đặc biệt, mơ hình mây dạng thể rõ từ 250 - 300W Như vậy, nhận thấy nhiễu động lục địa châu Phi ảnh hưởng sóng đơng Song cơng trình nghiên cứu chưa đề cập đến nguồn gốc hình thành loại nhiễu động Các nghiên cứu sóng đơng sau thời kỳ hoàn thiện Năm 1972, Burpee [1] nguồn gốc sóng đơng châu Phi tồn dòng xiết mực 700hPa vùng Tây Phi, dịng xiết hình thành chênh lệch nhiệt độ khơng khí khơ sa mạc Sahara với khơng khí ẩm mát phía nam lục địa châu Phi Tác giả cho biết, độ dài bước sóng đơng khoảng 4000km, thời gian hoạt động - ngày, cường độ cực đại gần mực 700mb.Từ tháng đến tháng 10, sóng lan truyền qua Đại Tây Dương, vài sóng đến phía đơng Thái Bình Dương 60% bão hình thành Đại Tây Dương có nguồn gốc từ sóng đơng Reed Recker (1971) [12] cấu trúc sóng đơng khu vực tây Thái Bình Dương có thay đổi di chuyển từ đơng sang tây Trục sóng có độ nghiêng sang phía Đơng, đến vùng trung tâm trục sóng thẳng đứng, sau di chuyển sang phía Tây, trục có độ nghiêng ngược lại Độ dài sóng khoảng 3000 - 4000 km, di chuyển hướng tây với vận tốc 9m/s Độ ẩm tương đối cao rãnh thấp sống chiếm khoảng 55 - 75% tầng tầng đối lưu Lượng mây mưa trục sóng vùng phụ cận phía trước trục sóng lớn nhất, trung bình đạt 1,5 - cm/ngày Sự chênh lệch nhiệt độ rãnh sống cao vào khoảng 80C mực 400mb, song đến mực 200mb chênh lệch khơng lớn Các nghiên cứu Reed, R.J., 76 Norquist, D.C Recker, E.E (1977) [13] dựa vào số liệu GATE (giai đoạn 3) đưa thời gian hoạt động biên độ cực đại sóng đơng tương tự nghiên cứu Burpee (1972) [1], độ dài bước sóng khoảng 2500km, tốc độ di chuyển 8m/s khác với nghiên cứu nhóm tác giả năm 1971 Điểm cơng trình phát xoáy thấp mực 850mb, dòng hội tụ mạnh mực 700mb phân kỳ gần mực 200mb Đến năm 1977, Reed cộng [13] chia tập số liệu GATE thành hai phần gồm 100E - 150W (phần đất liền) 150 - 300W (phần đại dương) Kết nghiên cứu cho thấy độ dài bước sóng thời gian hoạt động sóng đông đại dương ngắn lục địa, độ nghiêng trục sóng mực 700mb ngược lại Trong khi, Diedhiou cộng (1999) [6] phân tích thành phần gió kinh hướng mực 700mb với hai chu kỳ chính, từ - ngày - ngày Sóng có chu kỳ - ngày, phát triển phía bắc nam dịng xiết Đơng Phi, hoạt động mạnh vào tháng - Sóng có chu kỳ - ngày hoạt động khơng liên tục, tốc độ di chuyển chậm, độ dài bước sóng lớn Thorncroff cộng (2001) [16] hoạt động sóng đơng khu vực Đại Tây Dương mực 600mb mạnh lên từ tháng - 8, suy yếu không đáng kể tháng giảm nhanh chóng tháng 10, hoạt động sóng kéo dài ngày Kết phân tích số liệu ECMWF từ 1979 - 1998 Các nghiên cứu phù hợp với cơng trình Grist (2002) [9] Ngồi ra, tác giả cịn nhận thấy mùa hoạt động di chuyển sóng đơng có liên quan đến hoạt động dịng xiết Đơng Phi gió mùa tầng thấp Dựa vào liệu radar liệu NASA ba điểm thuộc Tây Phi, Zawislak cộng Tạp chí Khoa học Tài nguyên Môi trường - Số 18 - năm 2017 Nghiên cứu (2010) [18] 42% hệ thống đối lưu khu vực chịu ảnh hưởng sóng đơng Cường độ mưa khu vực có xuất đối lưu lớn 30mm/h, đạt giá trị cao 60 - 110 mm/h Các nghiên cứu nước sóng đơng cịn nhiều hạn chế Giáo trình “Khí tượng synop” Trần Cơng Minh (2003) cho biết sóng đơng đơi xuất miền Bắc, xuất nhiều miền Trung miền Nam Sóng xuất vào mùa thu, tốc độ di chuyển Bắc Biển Đông khoảng 20 km/h Nguyễn Khanh Vân cộng (2004) [17] cho khơng khí lạnh kết hợp với đới gió đông hoạt động mạnh vào tháng 10 gây mưa lớn khu vực Trong khi, vào tháng 11, 12 đới gió đơng suy yếu, lượng mưa từ Thanh Hóa đến Hà Tĩnh thường không kéo dài Điều Nguyễn Văn Hưởng (2012) [10] nhận định kết nghiên cứu Khi khơng khí lạnh tương tác với nhiễu động gió đơng cao xuất dịng thăng cưỡng bức, gây mưa lớn tỉnh Trung Nam Trung Bộ Hình thường xảy tháng 10, 11 12 Như vậy, từ nguồn số liệu phân tích lại kết hợp với phân tích synop, phân tích lượng phổ kết hợp với ảnh mây vệ tinh, cơng trình nghiên cứu ngồi nước cấu trúc sóng đơng châu Phi lõi lạnh từ (600mb đến 1000mb) phần lõi nóng Sóng hoạt động từ bề mặt đến 300mb với cường độ cực đại đạt mực 700 - 500mb Thời gian hoạt động sóng đơng xảy từ tháng - 11, hoạt động mạnh từ tháng 9, thời gian hoạt động - ngày, bước sóng 2000 - 4000km, di chuyển theo hướng Tây với tốc độ - 8m/s Theo phương thẳng đứng, lên cao trục sóng nghiêng phía Đơng, lên mực 500mb trục sóng nghiêng phía Tây Theo phương ngang, lên phía Bắc sóng lệch phía Đơng, phía Tây trục sóng đặc trưng chuyển động giáng cho thời tiết tốt, phía Đơng trục sóng vùng hội tụ cho thời tiết xấu Sóng đơng nhiễu động để hình thành xốy thuận nhiệt đới vùng Đại Tây Dương Đối với sóng đơng vùng Tây Thái Bình Dương thường xuất mực 500mb - 200mb, ảnh hưởng đến Việt Nam, cho lượng mưa đạt tới 20 50mm Đặc biệt vào tháng 10, 11 12 có kết hợp với khơng khí lạnh gây mưa lớn cho tỉnh miền Trung Nguồn số liệu phương pháp 1) Nguồn số liệu sử dụng nghiên cứu bao gồm: - Số liệu mưa ngày 13 trạm ven biển miền Trung, Việt Nam gồm: Hà Tĩnh, Kỳ Anh, Đồng Hới, Đông Hà, Huế, Đà Nẵng, Tam Kỳ, Trà My, Quảng Ngãi, Ba Tơ, Quy Nhơn, Tuy Hòa, Nha Trang Nguồn số liệu thu thập Trung tâm liệu Khí tượng Thủy văn Việt Nam - Số liệu phân tích lại NCEP/ NCAR độ phân giải 2,50x 2,50 kinh - vĩ mực khí áp chuẩn, từ năm 2006 - 2014 Các trường khí tượng sử dụng phân tích bao gồm: Trường độ cao địa vị (hgt), trường gió kinh hướng (uwnd) trường gió vĩ hướng (vwnd) 2) Phương pháp nghiên cứu: Sử dụng phương pháp đồ họa để xây dựng đồ mực 1000mb, 850mb, 300mb 200mb; Phương pháp phân tích synop mục đích nhận định rõ hệ thống sóng đơng hình kết hợp Ngồi ra, chúng tơi tính hội tụ phân kỳ trường gió theo cơng thức sau: Tạp chí Khoa học Tài nguyên Môi trường - Số 18 - năm 2017 (3) 77 Nghiên cứu Khi đó, F < hội tụ F > phân kỳ Từ (3) sai phân trung tâm có được: Đặc điểm hoạt động sóng đơng khu vực miền Trung, Việt Nam đợt, chiếm 35,7% 24,3% tổng số đợt nghiên cứu (Bảng 1) - Các đợt sóng đơng độc lập thường xuất từ tháng đến tháng 10, kết hợp sóng đơng với khơng khí lạnh tầng thấp xảy vào tháng 10 11 (Bảng 2); - Trong 70 đợt sóng đơng hoạt động khu vực, có 36 đợt sóng đơng độc lập, chiếm 51,4% 34 đợt kết hợp với khơng khí lạnh, chiếm 44,6% (Bảng 2); - Thời gian kéo dài đợt sóng đơng độc lập - ngày, nhiên, kết hợp với không khí lạnh tầng thấp, số ngày tăng lên - ngày - Tần suất xuất sóng đơng nhỏ vào tháng 7, xấp xỉ 0,1 lần/tháng, lớn tháng 10 11, dao động mức 0,24 - 0,36 lần/tháng Kết thống kê đợt sóng đơng khu vực miền Trung, Việt Nam từ tháng - 11, giai đoạn 2006 - 2014 dẫn bảng Có thể nhận thấy rằng, số đợt sóng đơng khu vực miền Trung, Việt Nam có số đặc điểm sau: - Từ tháng - 11 xảy 70 đợt sóng đơng khu vực miền Trung, Việt Nam, năm có 04 đợt (năm 2006 2009), năm nhiều 12 đến 13 đợt (năm 2010 2014); - Thời gian hoạt động sóng đơng tập trung chủ yếu từ tháng đến tháng 11 Trong đó, tập trung vào tháng 10 11 Trong năm, riêng tháng 10 xảy 25 đợt tháng 11 có 17 Bảng Phân bố đợt sóng đơng theo thời gian (tháng, năm) khu vực miền Trung, Việt Nam, giai đoạn 2006 - 2014 Năm 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Tổng (đợt) 1 2 1 11 Tháng 2 2 10 10 2 3 25 11 2 2 17 Tổng (đợt) 12 6 13 70 Bảng Thời gian hoạt động hình kết hợp với sóng đơng khu vực miền Trung, Việt Nam, giai đoạn 2006 - 2014 Năm 2006 78 STT Thời gian Số ngày 8-9/9 12-13/9 12-13/10 24-27/10 Hình synop Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng + KKL Tạp chí Khoa học Tài nguyên Môi trường - Số 18 - năm 2017 Nghiên cứu Năm 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 STT 7 4 10 11 12 6 Thời gian 7 4 10 11 12 6 Số ngày 18-20/7 27-28/8 9-12/10 13-18/10 24-27/10 9-13/11 16-20/11 29-31/8 7-8/9 1-3/10 10-13/10 15-18/10 23-25/10 27-29/10 18-21/11 23-27/11 14-15/8 17-18/8 29/10-1/11 5-6/11 7-9/7 12-13/7 13-14/8 19-20/8 26-27/9 30/9-5/10 14-19/10 30/10-2/11 3-5/11 6-10/11 14-19/11 28-30/11 14-16/8 15-20/10 26-31/10 4-9/11 15-17/11 25-27/11 16-17/7 3-7/9 6-8/10 18-20/10 25-27/10 13-15/11 3-4/7 5-6/8 5-9/9 10-13/9 1-4/10 12-13/10 16-19/10 4-7/11 14-17/11 Hình synop Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Sóng đơng + KKL Tạp chí Khoa học Tài ngun Mơi trường - Số 18 - năm 2017 79 Nghiên cứu Năm 2014 STT 10 11 12 13 Thời gian Ảnh hưởng sóng đơng đến mưa khu vực miền Trung, Việt Nam Hình lượng mưa trung bình trạm theo tháng (từ - 11) (a), lượng mưa ảnh hưởng sóng đơng (b), lượng mưa ảnh hưởng sóng đơng kết hợp với khơng khí lạnh (c) Từ hình 1a cho thấy, lượng mưa trung bình hai tháng 10mm khu vực miền Trung, cao vào tháng 9, 10 giảm vào tháng 11 khu vực Bắc Trung Bộ Đối với khu vực Trung Nam Trung Bộ, lượng mưa tăng dần, tháng 10, 11 lượng mưa cao nhất, dao động 20 - 50mm, số trạm đạt 80mm Tuy nhiên, đợt mưa ảnh hưởng sóng đơng, thường kéo dài - ngày, dài ngày Lượng mưa trung bình đợt dao động 20 - 40mm, có đợt lên đến 60mm Hơn Số ngày 4-5/7 12-13/7 17-18/8 25-26/8 30/8-1/9 6-7/9 25-26/9 5-8/10 12-13/10 Hình synop Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng Sóng đơng nữa, phân bố mưa có xu khác lượng khu vực phía Bắc so với phía Nam Thể hiện, trạm thuộc khu vực phía Bắc, lượng mưa trung bình dao động 30 - 60mm, song phía Nam đạt mức 10 - 30mm (Hình 1b) Khi sóng đơng kết hợp với khơng khí lạnh (Hình 1c) (loại hình thường xuất vào tháng 10 11, vị trí áp cao cận nhiệt dịch lên phía Bắc với đới tín phong tầng thấp đới gió đơng cao), trình mưa tăng lên kéo dài nhiều ngày: khoảng - ngày, lượng mưa phổ biến 100 250mm, chí lớn trạm Trà My đạt 300mm, Ba Tơ đạt 255mm Nhìn chung, sóng đơng kết hợp với khơng khí lạnh tầng thấp thường cho mưa lớn phía Nam phía Bắc Điều phù hợp với nhận định Nguyễn Văn Hưởng (2012) [0] Hình 1: Phân bố lượng mưa trung bình trạm: a) Theo tháng (từ 7-11), b) Sóng đơng độc lập, c) Sóng đơng kết hợp với khơng khí lạnh 80 Tạp chí Khoa học Tài ngun Môi trường - Số 18 - năm 2017 Nghiên cứu Một số đợt sóng đơng điển hình giai đoạn 2006 - 2014 * Đợt sóng đơng ngày 12 13/10/2006 Trên đồ 00z ngày 12/10/2006 mực 500mb (Hình 2a) tồn nhiễu động sóng hình thành phía bắc Biển Đơng đới gió đơng rìa phía Nam áp cao cận nhiệt Tây Thái Bình Dương, di chuyển sang phía Tây Trục sóng nghiêng phía Đông vào khoảng 12 - 180N, 1140E Tuy nhiên, mực 300mb (Hình 2b) nhiễu động sóng đơng thể rõ nét hơn, sóng có hình dạng chữ “V” đảo ngược, trục sóng nghiêng phía Đơng vào khoảng 11 - 170N, 1100E Vùng tác động thu hẹp tập trung khu vực Trung Nam Trung Bộ Vùng hội tụ sóng có giá trị dao động từ đến (10-4 s-1), vùng phân kỳ sóng vào khoảng đến -1 (10-4 s-1) Trên mực 200mb, vị trí sóng đơng độ hội tụ, phân kỳ sóng tương tự mực 200mb Đến ngày 13/10/2006, sóng đơng mờ nhạt đi, hình “V” đảo ngược không rõ mực 300mb 200mb, dẫn đến cường độ mưa suy giảm Khi phân tích phân bố mưa sóng đơng hoạt động từ 12 13/10/2006, nhận thấy lượng mưa phổ biến đợt vào khoảng 10 20mm, trừ số trạm Đông Hà, Huế lượng mưa đạt 30mm Hình 2: Bản đồ độ cao địa vị, đường dòng độ hội tụ ngày 12/10/2016 mực 500mb (a) mực 300mb (b) * Đợt sóng đơng ngày 10 13/10/2008 Hình dẫn hình sóng đơng ảnh hưởng đến khu vực Việt Nam mực 500mb mực 300mb ngày 10/10/2008 Trên mực 500mb (Hình 6.3a), nhận thấy rõ sóng đơng hình thành phía Bắc Biển Đơng, đới gió đơng rìa phía Nam áp cao cận nhiệt Tây Thái Bình Dương, với độ nghiêng trục sóng vào khoảng 12 - 200N, 1140E, có hình chữ “V” đảo ngược Tương tự, mực 300mb (Hình 3b) trục sóng nghiên phía Đơng, giá trị hội tụ trước trục sóng vào khoảng - (10-4 s-1), sau trục sóng đến -1 (10-4 s-1) Tuy nhiên, dạng hình “V” đảo ngược khơng thể rõ mực 300mb Lượng mưa đợt nhận khu vực miền Trung, Việt Nam dao động mức 50 - 100mb, mưa lớn tập trung vào ngày 10 11/10/2008, riêng ngày 11/10/2008, Tam Kỳ Trà My lượng mưa lên đến 400mm So sánh với đợt mưa sóng đơng ngày 12 - 13/10/2006 (Hình 2) cho thấy, sóng đơng có dạng chữ “V” đảo rõ mực thấp, cho lượng mưa lớn khu vực miền Trung ngược lại Tạp chí Khoa học Tài nguyên Môi trường - Số 18 - năm 2017 81 Nghiên cứu Hình 3: Bản đồ độ cao địa vị, đường dòng độ hội tụ ngày 10/10/2008 mực 500mb (a) mực 300mb (b) * Đợt sóng đơng ngày 14 19/11/2010 Trên đồ mực 1000mb 00z ngày 15/11/2010 (Hình 4a) tồn trường gió Đơng Bắc từ áp cao lạnh lục địa vị trí vĩ độ 380N, kinh độ 1130E thuộc khu vực Đơng Bắc Trung Quốc, bao trùm tồn khu vực Bắc Biển Đông lãnh thổ Việt Nam Theo đánh giá Trung tâm Khí tượng Thủy văn Trung ương, đợt khơng khí lạnh mạnh, nhiệt độ phía Bắc Việt Nam giảm sâu từ 15 - 200C Song mực 700mb (Hình 4b) xuất vài nhiễu động sóng đới gió đơng ảnh hưởng đến khu vực miền Trung với độ nghiêng trục sóng 10 - 160N, 1100E, dạng hình chữ “V” đảo ngược rõ nét, mờ nhạt mực 500mb (Hình 4c) mực 300mb (Hình 6.4d) Giá trị độ hội tụ F mực 500mb (Hình 4c) có giá trị lớn - (10-4 s-1), vùng phân kỳ từ đến -1 (10-4 s-1), di sóng di chuyển vào đất liền suy yếu tan dần Lượng mưa khu vực đợt lên đến 50 - 150mm, chí ngày 16/10/2010 lượng mưa trạm Trà My đạt 400mm Từ kết phân tích số đợt sóng đơng điển hình ảnh hưởng khu 82 vực nghiên cứu, nhận thấy nhiễu động sóng đơng khu vực Tây Thái Bình Dương hoạt động chủ yếu mực 500 - 200mb, xuống đến mực 1000mb 700mb Sóng đơng dạng chữ “V” đảo ngược thể rõ mực thấp lượng mưa khu vực tăng lên so với mực cao Trục sóng đơng thường nghiêng phía Đơng, gió trước trục sóng có hướng Đơng Bắc, sau trục sóng có hướng Đơng Nam Độ hội tụ trước trục sóng dao động - (10-4 s-1), giá trị phân kỳ sau trục sóng từ đến -1 (10-4 s-1) Sóng đơng khu vực Tây Thái Bình Dương chủ yếu tồn đại dương, vào đất liền nhiễu động sóng suy yếu tan dần Khi sóng đơng kết hợp với khơng khí lạnh tầng thấp thường cho mưa lớn khu vực miền Trung, Việt Nam sóng đơng hoạt động độc lập Các tháng 7, mưa lớn tập trung khu vực Bắc Trung Trung Bộ, tháng 10, 11 mưa lớn xuất khu vực Trung Nam Trung Bộ So sánh lượng mưa ba khu vực ảnh hưởng sóng đông, lượng mưa lớn chủ yếu tập trung khu vực Trung Trung Bộ Tạp chí Khoa học Tài nguyên Môi trường - Số 18 - năm 2017 Nghiên cứu Hình 4: Bản đồ độ cao địa vị, đường dòng độ hội tụ (F x 104) ngày 15/11/2010 mực 1000mb (a), mực 700mb (b), mực 500mb (c) mực 300mb (d) Kết luận Qua phân tích chuỗi số liệu quan trắc mưa 13 trạm khu vực miền Trung, Việt Nam kết hợp với đồ độ cao địa vị, đường dòng độ hội tụ mực 1000mb, 700mb, 500mb, 300mb 200mb, rút số kết luật sau: - Sóng đơng khu vực Tây Thái Bình Dương thường xuất khoảng 10 - 200N, trục sóng nghiêng phía Đơng, hướng Đơng Bắc - Tây Nam, gió trước trục sóng có hướng Đơng Bắc, sau trục sóng có hướng Đơng Nam, sóng thường có dạng chữ “V” đảo ngược Các đợt sóng đơng hình thành từ phía đơng Phillipin phía Bắc Biển Đơng di chuyển phía Tây ảnh hưởng đến khu vực miền Trung; - Sóng đơng dạng chữ “V” đảo ngược thể rõ mực thấp, lượng mưa khu vực tăng lên dạng xuất mực cao hơn; - Sóng đơng hoạt động từ tháng - 11, giai đoạn đầu (từ tháng đến tháng 9), sóng đơng ảnh hưởng chủ yếu đến khu vực Bắc Trung Trung Bộ, giai đoạn sau (từ tháng 10 đến 11) ảnh hưởng đến khu vực Trung Nam Trung Bộ Tần suất xuất sóng đơng vào giai đoạn sau dao động 0,24 đến 0,36 lần/tháng; - Sóng thường hoạt động từ mực 500 - 200mb, mạnh mực 500 700mb Tuy nhiên, sóng đơng hoạt động với cường độ mạnh xuống tới mực 700mb Độ hội tụ trước trục sóng có giá trị đến (10-4 s-1), vùng phân kỳ xuất sau trục sóng với giá trị đến -1 (10-4 s-1); - Thời gian kéo dài sóng đơng dao động - ngày đợt sóng đông hoạt động độc lập; - ngày sóng đơng kết hợp với khơng khí lạnh tầng thấp; - Lượng mưa trung bình hai tháng thấp, 20mm Các tháng 9, 10 11 đạt mức cao hơn, dao động 20 - 50mm, chí số trạm Tạp chí Khoa học Tài nguyên Môi trường - Số 18 - năm 2017 83 Nghiên cứu đạt 80mm; - Phân bố lượng mưa ảnh hưởng sóng đơng khác khu vực, tháng Bắc Trung Trung Bộ, tháng 9, 10 11 khu vực Trung Nam Trung Bộ Trong đó, khu vực Trung Trung Bộ ln có lượng mưa lớn nhất; - Lượng mưa trung bình đợt sóng đơng ảnh hưởng độc lập vào khoảng 20mm, trường hợp sóng đơng có cường độ mạnh đạt tới 60mm Song sóng đơng kết hợp với khơng khí lạnh tầng thấp, gây đợt mưa to đến to khu vực Trung Nam Trung Bộ với lượng mưa trung bình đợt dao động 100 - 250mm TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Burpee, R.W (1972) The Origin and Structure of Easterly Waves in the Lower Troposphere of North Africa,J Atmos Sci, Vol 29, pp.77-90 [2] Carlson, T.N (1969a) Synoptic histories of three African disturbances that developed into Atlantic hurricane, Mon Wea Rev, Vol 97, pp.256-276 [3] Carlson, T.N (1969b) Some remarks on African disturbances and their progress over the tropical Atlantic, Mon Wea Rev, Vol 97, pp 716-726 [4] Chen, T.C., Shin-Yu Wang, A.J Clark (2008) North Atlantic Hurricanes Contributed by African Easterly Waves North and South of the African Easterly Jet, Journal of Climate [5] Dunn, G.E (1940) Cyclogenesis in the Tropical Atlantic, Bulletin of the American Meteorological Society, No 6, Vol 21, June 1940, pp 215-229 [6] Diedhiou A., S Janicot, A Viltard, P de Felice and H Laurent (1999) Easterly wave regimes and associated convection over West Africa and the tropical Atlantic: Results from NCEP/NCAR and ECMWF reanalyses Climate Dyn,Vol 15, pp.795-822 [7] Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Đặc điểm khí tượng thủy văn năm 2006, 2007, 2008, 2009, 2010,2011, 2012, 2013, 2014, 2015 Trung tâm Khí tượng Thủy văn Quốc gia, Hà Nội [8] Frank, N.L (1969) The “Inverted V” cloud pattern - an easterly wave?, Mon Wea Rev, Vol 97, pp 130-140 [9] Grist, J (2002) Easterly waves over Africa Part I: The seasonal cycle and contrasts between wet and dry years, Mon Wea Rev, Vol 130, pp 197-211 [10] Nguyễn Văn Hưởng (2012) Xác định khách quan thời tiết đợt mưa lớn khu vực miền Trung từ số liệu tái phân tích JRA25 Luận văn thạc sỹ [11] Kiladis, G.N., C.D Thorncroft, N.G Hall (2006) Three dimensional structure and dynamics of the African easterly waves, Part II: Observations, J Atmos Sci, Vol 63, pp 2212-2230 [12] Reed, R.J., E.E Recker (1971) Structure and properties of synoptic-scale wave disturbances in the equatorial western Pacific J Atmos Sci., Vol 28, pp.1117-1133 [13] Reed, R., D Norquist, E Recker (1977) The structure and properties of African wave disturbances as observed during phase III of GATE, Mon Wea Rev, Vol 105, pp 413-420 [14] Riehl H (1945) Waves in the easterlies, Univ of Chicago Misc Report No 17, Vol 79 [15] Riehl H (1965) Varying structure of waves in the easterlies Proc Intern Symp on Dynamics of Large-Scale Processes Moscow, pp 411-416 [16] Thorncroft, C.D., K Hodges (2001) African easterly wave variability and its relationship to Atlantic tropical cyclone activity, J Climate, Vol 14, pp.1166-1179 [17] Nguyễn Khanh Vân, Bùi Minh Tăng (2004), Đặc điểm hình thời tiết gây mưa, lũ, lụt lớn tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh thời kỳ 1997-2001, Tạp chí Khoa học Trái đất, 26(1), Trang 50-59 [18] Zawislak, J E.J Zipser (2010) Observations of seven African easterly waves in the East Atlantic during 2006, J Atmos Sci, Vol 67, pp 26-43 BBT nhận bài: Ngày 12/11/2017; Phản biện xong: Ngày 07/12/2017 84 Tạp chí Khoa học Tài nguyên Môi trường - Số 18 - năm 2017 ... 13 Thời gian Ảnh hưởng sóng đơng đến mưa khu vực miền Trung, Việt Nam Hình lượng mưa trung bình trạm theo tháng (từ - 11) (a), lượng mưa ảnh hưởng sóng đơng (b), lượng mưa ảnh hưởng sóng đơng kết... bố lượng mưa ảnh hưởng sóng đơng khác khu vực, tháng Bắc Trung Trung Bộ, tháng 9, 10 11 khu vực Trung Nam Trung Bộ Trong đó, khu vực Trung Trung Bộ ln có lượng mưa lớn nhất; - Lượng mưa trung bình... đầu (từ tháng đến tháng 9), sóng đơng ảnh hưởng chủ yếu đến khu vực Bắc Trung Trung Bộ, giai đoạn sau (từ tháng 10 đến 11) ảnh hưởng đến khu vực Trung Nam Trung Bộ Tần suất xuất sóng đơng vào